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　　蟲癭是由寄生昆蟲誘導植物不同組織形成的畸形瘤狀物或突起，這些植物寄生蟲常常以一種復雜的方式與植物相互作用，一方面寄生昆蟲自居蟲癭以犧牲植物的生長和發(fā)育為代價，在植物體內(nèi)自給自足；另一方面，由于寄生昆蟲的生物脅迫，植物不斷產(chǎn)生誘導性次生代謝產(chǎn)物以抵御蟲害和致病菌的侵襲。植物在各種環(huán)境脅迫 (低氧、低溫、熱、鹽滲透、機械損傷等) 條件下的變化常常引起人們極大的關注，但蟲癭生物脅迫誘導的次生代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、生物合成途徑和功能卻鮮有報道。 

　　燈臺樹葉 (Alstonia scholaris) 被鴨腳樹星室木虱 (Pseudophacopteron alstonium) 為害后導致其葉片形成蟲癭突起。中國科學院昆明植物研究所羅曉東團隊于浩飛博士等通過UPLC-MS/MS總離子流色譜圖和選擇性離子檢測，靶向分析、分離得到一個具有8個手性碳及新穎6/5/6/6/6/6/6/5環(huán)系的吡咯并[1,2-a]嘧啶駢合2-氮金剛烷吲哚alstoscholarisine K，其結(jié)構(gòu)中相比單萜吲哚生物堿聚合了-C₄H₆NO-單元的Δ¹-吡咯啉。因Δ¹-吡咯啉可來源于精胺/亞精胺/腐胺，而二胺氧化酶（DAO）和多胺氧化酶(PAO)是其代謝形成Δ¹-吡咯啉的關鍵酶，故對蟲癭葉片和健康葉片組的DAO和PAO相對含量進行檢測，發(fā)現(xiàn)蟲癭組的DAO和PAO的表達水平是健康組的近3倍(**p<0.01, n =12)。這與γ-氨基丁酸(GABA)在植物受到脅迫而迅速積累的現(xiàn)象一致，提示其生成可能是蟲癭脅迫燈臺樹葉誘導單萜吲哚生物堿結(jié)合多胺代謝的復合產(chǎn)物。 

　　研究組進一步通過LC-MS分別檢查了機械損傷、強紫外線照射和綠翅絹野螟(Diaphania angustalis) 取食的燈臺樹葉片，均未誘導生成alstoscholarisine K。有趣的是，alstoscholarisine K從鴨腳樹星室木虱誘導蟲癭的幼蟲期到羽化期都能被檢測到，且鴨腳樹星室木虱作為一年迭代繁殖木虱，相同的燈臺樹葉幾乎沒有遭受二次侵染，提示alstoscholarisine K可能是燈臺樹應對蟲癭的特異性生物標志物。 

　　燈臺葉蟲癭以犧牲植物的生長和發(fā)育為代價，其生物脅迫誘導產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物提示可能幫助植物抵御蟲害和致病菌的侵襲。課題組進一步對alstoscholarisine K的抗微生物活性進行了篩選，結(jié)果表明其對大腸桿菌的MIC值為18.75 μg/mL，優(yōu)于植物抗菌藥黃連素 (37.50 μg/mL)。其抗菌主要機制為化合物直接作用于細胞膜，導致細胞膜固縮變形，內(nèi)容物泄漏而凋亡。 

　　該研究以“Alstoscholarisine K, Antimicrobial Indole from Gall-induced Leaves of Alstonia scholaris” 為題發(fā)表在自然指數(shù)期刊Organic Letters上 (DOI: 10.1021/acs.orglett.1c01942)，相關研究工作得到第二次青藏高原綜合科學考察研究 (2019QZKK0502) 和云南省重大科技 (2019FY003004) 等項目經(jīng)費的支持。